專利名稱：一種處理高有機物濃度高固體含量廢水的厭氧反應器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種適用于禽畜養(yǎng)殖場廢水、污水處理廠剩余污泥等含有高有機物 濃度、高固體含量廢水厭氧消化處理的厭氧反應器。屬于環(huán)境工程技術領域。
背景技術：
目前，隨著人口的增多及環(huán)保要求的提高，城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量不斷增加， 從而造成污水處理廠剩余污泥量的增加；禽畜養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，使禽畜養(yǎng)殖廢 水量亦日益增加。剩余污泥及禽畜養(yǎng)殖場廢水有機物濃度及固體含量高，采用厭 氧工藝對其進行處理不僅可以使其減量化，而且可以回收生物質能源，有效削減 污染物。因此，采用厭氧生物處理技術對高有機物濃度、高固體含量的剩余污泥 及禽畜養(yǎng)殖場廢水進行處理己經(jīng)在世界范圍內日益成為研究及應用熱點。但是采 用目前所開發(fā)的高效厭氧反應器，如上流式厭氧污泥床(UASB)、內循環(huán)反應 器(IC)、膨脹顆粒床(EGSB)等均能適用于高有機物濃度、低固體含量的廢水 處理，不適于高固體含量的剩余污泥及禽畜養(yǎng)殖場廢水的厭氧處理。本發(fā)明提供 了一種適用于高有機物濃度及高固體含量廢水處理的、可實現(xiàn)厭氧過程相分離的 高效厭氧反應器。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種處理高有機物濃度高固體含量廢水的厭 氧反應器，從根本上克服了高效厭氧反應器不能處理高固體含量廢水的缺點，適 于處理高有機物濃度、高固體含量廢水。
技術方案本發(fā)明是一種適用于禽畜養(yǎng)殖場廢水、污水處理廠剩余污泥等含 有高有機物濃度、高固體含量廢水厭氧消化的處理技術。反應器主體為兩個同心 圓柱體，中間圓柱體為高固體反應區(qū)，外環(huán)為折流反應區(qū)，高固體反應區(qū)與折流
反應區(qū)共用部分池壁即高固體反應區(qū)池壁。高固體反應區(qū)為圓柱體，下部設有進 水管及配水系統(tǒng)，水流以上升流的形式流動；高固體反應區(qū)底部設有圓錐體形狀 的污泥沉淀區(qū)及間歇排泥管；高固體反應區(qū)上部四周邊緣設有擋渣板及集水槽， 上部中央為集氣室，頂部設密封蓋并設有集氣管。
折流反應區(qū)位于反應器主體的外環(huán)，分為五個或六個隔室，第一隔室、第二 隔室的容積較大，二者容積之和不小于折流反應區(qū)總容積的1/2;第三隔室、第 四隔室、第五隔室的容積按水流方向依次遞減，三者容積之和不大于折流反應區(qū) 總容積的1/2;通過在每一隔室內設置上、下折流板使五個隔室彼此串聯(lián)，每個 隔室頂部設置集氣管，底部設有間歇排泥管，第五隔室上部設置出水管。
廢水首先通過進水管及配水系統(tǒng)進入高固體反應區(qū)，以上升流的形式通過富 含厭氧微生物的反應區(qū)，使固體在此區(qū)域液化，并水解酸化形成短鏈的揮發(fā)性脂
肪酸(VFAs)，降解部分高濃度有機物，產(chǎn)生沼氣。高固體反應區(qū)不需要攪拌和
設置三相分離器，比重較大的固體將會沉于底部，增加了固體停留時間。底部通 過高固體反應區(qū)排泥管間歇排泥。沼氣通過頂部的集氣室，從沼氣管排出，處理 后的廢水通過上部的集水槽排出進入折流反應區(qū)。折流反應區(qū)分為五個或六個隔 室(圖中所示為五隔室)，第一隔室、第二隔室的容積較大，第三隔室、第四隔 室、第五隔室的容積依次遞減，在水流方向上形成彼此串聯(lián)的隔室。在每一隔室 內設置上、下折流板，使厭氧微生物種群沿折流反應區(qū)長度方向的不同隔室實現(xiàn) 產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的分離，在較前面的隔室進一步產(chǎn)酸發(fā)酵，在較后面的隔室進 行產(chǎn)甲烷發(fā)酵，降解有機物。每個隔室頂部設置集氣管，底部設有間歇排泥管處 理后的廢水通過設置于最后一個隔室的出水管排出。
有益效果本發(fā)明具有下述特點
(1) 該厭氧反應器集升流式厭氧反應器、厭氧折流板反應器于一體，從根本 上克服了高效厭氧反應器(如UASB、 EGSB等)不能處理高固體含量廢水的缺 點，適于處理高有機物濃度、高固體含量廢水。
(2) 該厭氧反應器通過高固體反應區(qū)、折流反應區(qū)以及折流反應區(qū)內部各隔 室的合理容積比例設置，具有良好的相分離特性，使對應于不同相過程的厭氧微 生物種群發(fā)生了生態(tài)位的分離，實現(xiàn)了厭氧生物處理過程中的產(chǎn)酸、產(chǎn)氣的相分 離。
(3) 該厭氧反應器通過分區(qū)及分隔室處理實現(xiàn)了多個厭氧反應器的串聯(lián)，可
提高厭氧反應器的有機物降解效率和產(chǎn)氣效率。
(4) 該厭氧反應器使固體停留時間大大高于水力停留時間，使廢水中固體得 到了充分消化。
(5) 該厭氧反應器中高固體反應區(qū)、折流反應區(qū)均不設三相分離器，降低了 工程造價，運行管理方便，是一項高效、低維護的資源化利用技術，具有良好的 環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，值得推廣。


圖1是厭氧反應器的結構示意圖。
圖2是厭氧反應器的俯視圖。
圖3是厭氧反應器折流反應區(qū)的示意圖。
圖中有圓柱形反應器主體l，進水管2，配水系統(tǒng)3，高固體反應區(qū)池壁4， 高固體反應區(qū)5，污泥沉淀區(qū)6，高固體反應區(qū)排泥管7，擋渣板8，集水槽9， 集氣室IO，高固體反應區(qū)密封蓋ll,沼氣孔12，高固體反應區(qū)出水孔13，折流 反應區(qū)集氣管14，折板反應區(qū)密封蓋15,上折流板16，下折流板17,第一隔室 18，第二隔室19,第三隔室20，第四隔室21，第五隔室22，折流反應區(qū)排泥管 23，折流反應區(qū)出水管24,折流反應區(qū)25。
具體實施例方式
如附圖所示，反應器主體1為圓柱形，分為高固體反應區(qū)5及折流反應區(qū) 25，池體中間為高固體反應區(qū)5，外環(huán)為折流反應區(qū)25。高固體反應區(qū)5下部設 有進水管2及配水系統(tǒng)3，底部設有污泥沉淀區(qū)6及間歇排泥管7，上部四周邊 緣設有擋渣板8及集水槽9，上部中央為集氣室10，頂部設密封蓋U并設有集 氣管12。折流反應區(qū)25分為五個或六個隔室(圖中所示為五個隔室)，第一隔 室18、第二隔室19的容積較大，第三隔室20、第四隔室21、第五隔室22的容 積依次遞減，在水流方向上形成彼此串聯(lián)的隔室。在每一隔室內設置上、上折流 板16、下折流板17。每個隔室頂部設置集氣孔14，底部設有間歇排泥管23，處 理后的廢水通過設置于最后一個隔室的出水管24排出。
首先，高有機物濃度、高固體含量廢水通過進水管2及配水系統(tǒng)3進入高固 體反應區(qū)5，以上升流的形式通過富含厭氧微生物的反應區(qū)，使固體在此區(qū)域液
化，并水解酸化形成短鏈的揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，降解部分高濃度有機物，產(chǎn) 生沼氣。高固體反應區(qū)不需要攪拌和設置三相分離器。比重較大的固體將會沉于 底部，增加了固體停留時間(SRT)，實現(xiàn)了固體停留時間(SRT)與水力停留時 間(HRT)的分離。經(jīng)充分消化的固體經(jīng)底部排泥管7間歇排泥。氣體通過頂部 的設置水封的集氣管12排出，處理后的廢水通過上部的集水槽9排出進入折流 反應區(qū)。
折流反應區(qū)25第一、二隔室的容積較大，第三、四、五隔室的容積依次遞 減，在水流方向上形成彼此串聯(lián)的隔室。在每一隔室內設置上、下折流板16、 17,沿折流反應區(qū)長度方向的不同隔室實現(xiàn)產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的分離，在較前面 的隔室進一步產(chǎn)酸發(fā)酵，在較后面的隔室進行產(chǎn)甲烷發(fā)酵，降解有機物。每個隔 室頂部設置集氣管14，處理后的廢水通過設置于最后一個隔室的出水管24排出。 污泥通過設置于每個隔室的排泥管23排出。
權利要求
1、一種處理高有機物濃度高固體含量廢水的厭氧反應器，其特征是反應器主體(1)為兩個同心圓柱體，中間圓柱體為高固體反應區(qū)(5)，外環(huán)為折流反應區(qū)(25)，高固體反應區(qū)(5)與折流反應區(qū)(25)共用部分池壁即高固體反應區(qū)池壁(4)，高固體反應區(qū)(5)為圓柱體，下部設有進水管(2)及配水系統(tǒng)(3)，水流以上升流的形式流動；高固體反應區(qū)(5)底部設有圓錐體形狀的污泥沉淀區(qū)(6)及間歇排泥管(7)；高固體反應區(qū)(5)上部四周邊緣設有擋渣板(8)及集水槽(9)，上部中央為集氣室(10)，頂部設密封蓋(11)并設有集氣管(12)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的處理高有機物濃度高固體含量廢水的厭氧反應器， 其特征是折流反應區(qū)(25)位于反應器主體的外環(huán)，分為五個或六個隔室，第 一隔室(18)、第二隔室(19)的容積之和大于或等于折流反應區(qū)(25)總容積 的1/2;第三隔室(20)、第四隔室(21)、第五隔室(22)的容積按水流方向依 次遞減，三者容積之和小于或等于折流反應區(qū)(25)總容積的1/2;通過在每一 隔室內設置上、上折流板(16)、下折流板(17)使五個隔室彼此串聯(lián)，每個隔 室頂部設置集氣管(14)，底部設有間歇排泥管(23)，第五隔室上部設置出水管(24)。
全文摘要
一種處理高有機物濃度高固體含量廢水的厭氧反應器是一種適用于禽畜養(yǎng)殖場廢水、污水處理廠剩余污泥等含有高有機物濃度、高固體含量廢水厭氧消化處理的厭氧反應器，該反應器主體(1)為兩個同心圓柱體，中間圓柱體為高固體反應區(qū)(5)，外環(huán)為折流反應區(qū)(25)，高固體反應區(qū)(5)與折流反應區(qū)(25)共用部分池壁即高固體反應區(qū)池壁(4)，高固體反應區(qū)(5)為圓柱體，下部設有進水管(2)及配水系統(tǒng)(3)，水流以上升流的形式流動；高固體反應區(qū)(5)底部設有圓錐體形狀的污泥沉淀區(qū)(6)及間歇排泥管(7)；高固體反應區(qū)(5)上部四周邊緣設有擋渣板(8)及集水槽(9)，上部中央為集氣室(10)，頂部設密封蓋(11)并設有集氣管(12)。
文檔編號C02F3/28GK101386449SQ20081002196
公開日2009年3月18日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權日2008年8月20日
發(fā)明者呂錫武, 磊 吳, 朱光燦, 李先寧, 王國芳, 彬 蔣, 琳 邵 申請人:東南大學